JP7157579B2

JP7157579B2 - 走行車両

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Publication number: JP7157579B2
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Inventors: 元昭須田; 亮森山; 耕八重樫
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Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2022-10-20
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Description

本発明は、車体の左右両側にクローラ走行装置を有して走行可能な走行車両に関する。

このようなクローラ走行装置を備えた走行車両では、走行操作レバーおよび旋回量操作ダイヤルの操作方向および操作量に応じて左右のクローラ走行装置の回転方向および回転速度を制御することにより、前進または後進の直進走行、スラローム旋回走行、ピボット旋回走行およびスピン旋回走行を行うことができるように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。また、上記走行操作レバーおよび旋回量操作ダイヤルに代えて、左右二本の走行操作レバーを備えたクローラ式走行車両（例えば、特許文献２を参照）や、前進および後進の切り替えを行う走行レバーと、走行速度を設定するアクセルペダルと、旋回方向および旋回量を設定するハンドルとを備えたクローラ式走行車両（例えば、特許文献３を参照）や、一本の走行操作レバーにより前進、後進、走行速度、旋回方向および旋回量を設定可能なジョイスティック型の走行操作装置を備えたクローラ式走行車両も知られている（例えば、特許文献４を参照）。

特許６０８０４５８号公報特開２００３‐３４３５１０号公報実開平５‐２４４８１号公報特開２００２‐１０４２２７号公報

従来のクローラ式走行車両では、旋回方向において内側となるクローラ走行装置への出力指令が小さい領域（例えば、スラローム旋回走行からピボット旋回走行に移行する直前のスラローム旋回領域）において、内側のクローラ走行装置がトルクを確保することができずに外側のクローラ走行装置に負けて車両が直進走行するという不具合があった。特に、下り傾斜路を走行しているときには、このような不具合が発生しやすかった。このような不具合を防止するには、内側のクローラ走行装置のトルクを大きくすればよいが、そのためには消費電力が過大になるという問題がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、消費電力を抑えつつ、旋回走行時における車両の走行操作性を向上させることができる走行車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、第１の本発明に係る走行車両は、車体の左右に設けられた左側および右側クローラ走行装置と、操作方向および操作量に応じて走行方向および目標走行速度を示す走行指令信号を出力する走行操作装置（例えば、実施形態における走行操作レバー４７）と、操作方向および操作量に応じて旋回方向および目標旋回量を示す旋回量指令信号を出力する旋回操作装置（例えば、実施形態における旋回量操作レバー４８）と、前記走行操作装置から出力される走行指令信号および前記旋回操作装置から出力される旋回量指令信号に基づき、前記左側および右側クローラ走行装置の駆動を制御する走行制御装置（例えば、実施形態におけるコントローラ６０の走行制御部）とを備える。その上で、前記走行制御装置は、前記走行操作装置から出力される走行指令信号を受けてこの走行指令信号に基づく走行方向および目標走行速度で前記左側および右側クローラ走行装置を駆動させる制御を行っている状態で、前記旋回操作装置が操作されてこの操作に対応する旋回量指令信号を受けたときに、前記左側および右側クローラ走行装置のうち、前記旋回量指令信号に基づく旋回方向において内側となるクローラ走行装置について、前記旋回量指令信号に基づく目標旋回量が増加するのに応じて前記目標走行速度よりも速度を低下させた目標内側旋回走行速度を設定し、当該目標内側旋回走行速度となるように前記内側となるクローラ走行装置を駆動する制御を行うように構成され、前記旋回操作装置の操作量が大きくなるのに応じて前記目標内側旋回走行速度を低下させるとともに、前記旋回操作装置の操作量が、前記内側となるクローラ走行装置が停止状態となるピボット走行となる目標旋回量にする第１操作量となったときに、前記内側となるクローラ走行装置が停止するように設定し、前記旋回操作装置の操作量が、前記第１操作量を含む所定範囲内においては、前記内側となるクローラ走行装置が停止保持されるように前記目標内側旋回走行速度を設定するように構成される。

上記構成の走行車両において、前記走行制御装置は、前記左側および右側クローラ走行装置のうち、前記旋回量指令信号に基づく旋回方向において外側となるクローラ走行装置について、前記旋回量指令信号に基づく目標旋回量が増加するのに応じて前記目標走行速度を低下させて前記目標内側旋回走行速度より大きな目標外側旋回走行速度を設定し、前記目標外側旋回走行速度となるように前記外側となるクローラ走行装置を駆動する制御を行うように構成され、前記旋回操作装置の操作量が前記第１操作量を含む前記所定範囲内においては、前記外側となるクローラ走行装置が一定の速度に保持されるように前記目標外側旋回走行速度を設定するように構成されることが好ましい。

上記構成の走行車両において、前記車体の傾斜角度を検出する傾斜角度検出器を備え、前記走行制御装置は、前記傾斜角度検出器により検出された前記車体の傾斜角度および前記旋回操作装置の操作量に応じて、前記所定範囲を変更させるように構成されることが好ましい。

上記構成の走行車両において、前記旋回操作装置の操作量が前記第１操作量を含む前記所定範囲内であるときに、旋回方向において内側となる前記クローラ走行装置を強制的に停止保持する停止保持装置を備えることが好ましい。

上記課題を解決するため、第２の本発明に係る走行車両は、車体の左右に設けられた左側および右側クローラ走行装置と、操作方向および操作量に応じて走行方向および目標走行速度を示す走行指令信号を出力する走行操作装置（例えば、実施形態における走行操作レバー４７）と、操作方向および操作量に応じて旋回方向および目標旋回量を示す旋回量指令信号を出力する旋回操作装置（例えば、実施形態における旋回量操作ダイヤル４８）と、前記走行操作装置から出力される走行指令信号および前記旋回操作装置から出力される旋回量指令信号に基づき、前記左側および右側クローラ走行装置の駆動を制御する走行制御装置（例えば、実施形態におけるコントローラ６０の走行制御部）とを備える。その上で、前記走行制御装置は、前記走行操作装置から出力される走行指令信号を受けてこの走行指令信号に基づく走行方向および目標走行速度で前記左側および右側クローラ走行装置を駆動させる制御を行っている状態で、前記旋回操作装置が操作されてこの操作に対応する旋回量指令信号を受けたときに、前記左側および右側クローラ走行装置のうち、前記旋回量指令信号に基づく旋回方向において内側となるクローラ走行装置について、前記旋回量指令信号に基づく目標旋回量が増加するのに応じて前記目標走行速度よりも速度を低下させた目標内側旋回走行速度を設定し、当該目標内側旋回走行速度となるように前記内側となるクローラ走行装置を駆動する制御を行うように構成され、前記旋回操作装置の操作量が大きくなるのに応じて前記目標内側旋回走行速度を低下させるとともに、前記旋回操作装置の操作量が所定の第１操作量となるまでは前記目標内側旋回走行速度を低下させるように設定し、前記旋回操作装置の操作量が、前記第１操作量を越えたときから前記内側となるクローラ走行装置を逆方向に駆動させるように前記目標内側旋回走行速度を変更設定するように構成される。

第１および第２の本発明に係る走行車両において、前記左側クローラ走行装置を駆動する左側電気モータおよび前記右側クローラ走行装置を駆動する右側電気モータを備え、前記走行制御装置は、前記走行操作装置から出力される走行指令信号および前記旋回操作装置から出力される旋回量指令信号に基づき、前記左側および右側電気モータの駆動を制御して前記左側および右側クローラ走行装置の駆動を制御するように構成されることが好ましい。

第１の本発明に係る走行車両によれば、走行制御装置は、走行操作装置から出力される走行指令信号を受けてこの走行指令信号に基づく走行方向および目標走行速度で左側および右側クローラ走行装置を駆動させる制御を行っている状態で、旋回操作装置が操作されてこの操作に対応する旋回量指令信号を受けたときに、左側および右側クローラ走行装置のうち、旋回量指令信号に基づく旋回方向において内側となるクローラ走行装置について、旋回量指令信号に基づく目標旋回量が増加するのに応じて目標走行速度よりも速度を低下させた目標内側旋回走行速度を設定し、当該目標内側旋回走行速度となるように内側となるクローラ走行装置を駆動する制御を行う。そして、旋回操作装置の操作量が大きくなるのに応じて目標内側旋回走行速度を低下させるとともに、旋回操作装置の操作量が、内側となるクローラ走行装置が停止状態となるピボット走行となる目標旋回量にする第１操作量となったときに、内側となるクローラ走行装置が停止するように設定し、旋回操作装置の操作量が、第１操作量を含む所定範囲内においては、内側となるクローラ走行装置が停止保持されるように目標内側旋回走行速度に設定する。このように第１の本発明によれば、例えば、スラローム旋回走行からピボット旋回走行に移行する直前のスラローム旋回領域等、内側のクローラ走行装置への出力指令が小さい領域においては、スラローム旋回走行ではなくピボット旋回走行を行うようになっている。そのため、従来のように内側のクローラ走行装置がトルクを確保することができずに外側のクローラ走行装置に負けて車両が直進走行するような不具合を防ぐことができる。従って、運転者（操作者）に違和感のない操作感を提供することができ、旋回走行時における車両の走行操作性を向上させることができる。

上記構成の走行車両において、好ましくは、走行制御装置は、左側および右側クローラ走行装置のうち、旋回量指令信号に基づく旋回方向において外側となるクローラ走行装置について、旋回量指令信号に基づく目標旋回量が増加するのに応じて目標走行速度を低下させて目標内側旋回走行速度より大きな目標外側旋回走行速度を設定し、目標外側旋回走行速度となるように外側となるクローラ走行装置を駆動する制御を行うように構成され、旋回操作装置の操作量が第１操作量を含む所定範囲内においては、外側となるクローラ走行装置が一定の速度に保持されるように目標外側旋回走行速度を設定する。これにより、旋回操作装置の操作量を上述した所定範囲内において変化させてもピボット旋回走行時の速度が変化することなく、一定速度でピボット旋回走行が行われる。そのため、ピボット旋回走行中に速度が遅くなり、運転者に違和感を与えるような不具合を防ぐことができる。

第２の本発明に係る走行車両によれば、走行制御装置は、走行操作装置から出力される走行指令信号を受けてこの走行指令信号に基づく走行方向および目標走行速度で左側および右側クローラ走行装置を駆動させる制御を行っている状態で、旋回操作装置が操作されてこの操作に対応する旋回量指令信号を受けたときに、左側および右側クローラ走行装置のうち、旋回量指令信号に基づく旋回方向において内側となるクローラ走行装置について、旋回量指令信号に基づく目標旋回量が増加するのに応じて目標走行速度よりも速度を低下させた目標内側旋回走行速度を設定し、当該目標内側旋回走行速度となるように内側となるクローラ走行装置を駆動する制御を行う。そして、旋回操作装置の操作量が大きくなるのに応じて目標内側旋回走行速度を低下させるとともに、旋回操作装置の操作量が所定の第１操作量となるまでは目標内側旋回走行速度を低下させるように設定し、旋回操作装置の操作量が、第１操作量を越えたときから内側となるクローラ走行装置を逆方向に駆動させるように目標内側旋回走行速度を変更設定する。このように第２の本発明によれば、スラローム旋回走行において内側のクローラ走行装置への出力指令が小さい領域になると、スラローム旋回走行およびピボット旋回走行ではなく、スピン旋回走行を行うようになっている。そのため、従来のように内側のクローラ走行装置がトルクを確保することができずに外側のクローラ走行装置に負けて車両が直進走行するような不具合を防ぐことができる。従って、運転者（操作者）に違和感のない操作感を提供することができ、旋回走行時における車両の走行操作性を向上させることができる。

本発明に係る走行車両の一例である高所作業車の側面図である。上記高所作業車の作動制御構成を示すブロック図である。上記高所作業車における左右のクローラ走行装置の制御系統図である。左右のクローラ走行装置の直進走行速度係数が１００％の場合の旋回量操作ダイヤルの操作量との関係を示したグラフである（第１実施形態）。図４における要部拡大図である。左右のクローラ走行装置の直進走行速度係数が５０％の場合の旋回量操作ダイヤルの操作量との関係を示したグラフである（第１実施形態）。左右のクローラ走行装置の直進走行速度係数が１００％の場合の旋回量操作ダイヤルの操作量との関係を示したグラフである（第２実施形態）。左右のクローラ走行装置の直進走行速度係数が１００％の場合の旋回量操作ダイヤルの操作量との関係を示したグラフである（第３実施形態）。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係る作業用車両の一例である自走式の高所作業車１を図１に示している。高所作業車１は、走行体１０と、走行体１０の前方側上部に設けられた垂直に延びるマスト２０と、マスト２０の上部に設けられた作業台３０とを有して構成されている。

走行体１０は、走行体フレーム１１の左右両側部に設けられた左側クローラ装置１２ａおよび右側クローラ装置１２ｂを有している。左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂはそれぞれ、走行体フレーム１１の前側部に設けられた駆動輪１３と、走行体フレーム１１の後側部に従動輪１４と、駆動輪１３と従動輪１４の間に設けられた複数のローラ１５と、駆動輪１３、従動輪１４および複数のローラ１５に掛け回されたクローラベルト１６（履帯）と、駆動輪１３を回転駆動する走行モータ５１，５２（図３を参照）と、駆動輪１３の回転を制動するブレーキ装置５６，５７（図２を参照）とを有している。左右のブレーキ装置５６，５７はそれぞれ、後述するコントローラ６０からの指令信号により駆動する電磁ブレーキである。

左右の走行モータ５１，５２の出力がそれぞれ減速機（図示せず）を介して左右の駆動輪１３，１３に伝達され、左右の駆動輪１３，１３が回転駆動されるようになっている。左右の走行モータ５１，５２は、図２に示すように、走行体１０に設けられたバッテリ９０から左側および右側走行用インバータ５３，５４をそれぞれ介して供給される電力により駆動されて左右の駆動輪１３，１３を回転駆動させる。また、左右の走行モータ５１，５２は、減速走行時等に左右の駆動輪１３，１３により回転されて回生発電を行う機能を有している。左右の走行モータ５１，５２は、後述する操作ボックス４０内に設けられた走行操作レバー４７および旋回量操作ダイヤル４８の操作方向および操作量に応じて回転方向および回転速度が制御されるようになっている。

マスト２０は、図１に示すように、走行体１０の前方側上部に取り付けられた基端マスト部材２１と、下側中間マスト２２と、上側中間マスト２３と、先端マスト２４とを入れ子式に組み合わせて上下方向に伸縮自在に構成されている。マスト２０は、内部に伸縮シリンダ２５（図２を参照）が設けられており、この伸縮シリンダ２５を伸縮作動させることによりマスト２０全体を上下方向に伸縮可能に構成されている。先端マスト２４には、マスト２０の伸縮に応じて昇降移動する作業台３０が設けられている。

伸縮シリンダ２５は、図２に示すように、走行体１０に設けられた油圧ポンプ７０から吐出される作動油が伸縮制御バルブ７１を介して供給されることにより駆動されてマスト２０を伸縮作動させる。油圧ポンプ７０はポンプ駆動モータ７５により駆動される。ポンプ駆動モータ７５は、バッテリ９０からマスト作動用インバータ７６を介して供給される電力により回転駆動される。伸縮シリンダ２５は、後述する操作ボックス４０内に設けられたマスト操作レバー４１の操作方向および操作量に応じて作動方向および作動速度が制御されるようになっている。

図１および図２に示すように、作業台３０上（もしくは先端マスト２４の上部）には、各種操作手段を備えた操作ボックス４０が設けられている。操作ボックス４０には、マスト２０の伸縮操作（作業台３０の昇降操作）を行うマスト操作レバー４１が設けられている。マスト操作レバー４１は、垂直に延びる中立位置から前後方向にそれぞれ傾倒操作可能であり、傾倒操作された状態から手を放したときには内蔵スプリングの力によって自動的に中立位置に復帰する構成となっている。マスト操作レバー４１が傾倒操作されると、中立位置を基準とした傾倒操作方向および操作量に対応して電圧信号が出力され、マスト操作信号としてコントローラ６０のマスト作動制御部６０ａに入力される。

マスト作動制御部６０ａは、入力されたマスト操作信号に応じた方向および量で伸縮制御バルブ７１のスプールを電磁駆動して油圧ポンプ７０から伸縮シリンダ２５に供給される作動油の量を制御して、伸縮シリンダ２５の作動方向および作動速度を制御する。また、ブーム作動制御部６０ａは、入力されたマスト操作信号に応じてマスト作動用インバータ７６を介してバッテリ９０からポンプ駆動モータ７５に供給される電力を制御し、油圧ポンプ７０から吐出される作動油の量を制御する。従って、作業台３０に搭乗した作業者は、マスト操作レバー４１を操作することにより、マスト２０を伸縮作動させて作業台３０を所望の高所位置に昇降移動させることができるようになっている。

操作ボックス４０には、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行操作を行う走行操作レバー４７および旋回量操作ダイヤル４８が設けられている。走行操作レバー４７は、図３に示すように、垂直に延びる中立位置から前後方向にそれぞれ傾倒操作可能であり、傾倒操作された状態から手を放したときには内蔵スプリングの力によって自動的に中立位置に復帰する構成となっている。走行操作レバー４７が傾倒操作されると、中立位置を基準とした傾倒操作方向および操作量に対応した電圧信号が出力され、走行指令信号としてコントローラ６０の走行制御部６０ｂに入力される。走行操作レバー４７の中立位置から前方への傾倒操作は、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの前進走行指令に相当し、その傾倒操作量が大きいときほど走行制御部６０ｂにおいて前進走行時における目標走行速度が大きい値に設定される。走行操作レバー４７の中立位置から後方への傾倒操作は、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの後進走行指令に相当し、その傾倒操作量が大きいときほど走行制御部６０ｂにおいて後進走行時における目標走行速度が大きい値に設定される。走行操作レバー４７を中立位置に復帰させる操作は、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの停止指令に相当する。

旋回量操作ダイヤル４８は、中立位置（図３に示す位置）から左右方向にそれぞれ捻り操作可能であり、捻り操作された状態から手を放したときには内蔵スプリングの力によって自動的に中立位置に復帰する構成となっている。旋回量操作ダイヤル４８が捻り操作されると、中立位置を基準とした捻り操作方向および操作量に対応した電圧信号が出力され、旋回量指令信号として走行制御部６０ｂに入力される。旋回量操作ダイヤル４８の中立位置よりも右方への捻り操作は、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの右方への旋回走行指令に相当し、中立位置からの右方への捻り操作量が大きいときほど走行制御部６０ｂにおいて右方への目標旋回量が大きい値に設定される。旋回量操作ダイヤル４８の中立位置よりも左方への捻り操作は、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの左方への旋回走行指令に相当し、中立位置からの左方への捻り操作量が大きいときほど走行制御部６０ｂにおいて左方への目標旋回量が大きい値に設定される。旋回量操作ダイヤル４８を中立位置に復帰させる操作は、左右のクローラ走行装置１２ａ、１２ｂの旋回量を零の状態にする指令（直進走行指令）に相当する。

走行体１０には、水平面に対する走行体１０の傾斜角度を検出する傾斜角度検出器８１が設けられている。傾斜角度検出器８１により検出された走行体１０の傾斜角度情報は、コントローラ６０の走行制御部６０ｂに入力される。

コントローラ６０の走行制御部６０ｂは、走行操作レバー４７から走行指令信号（中立位置を基準とした傾倒操作方向および操作量に対応した信号）が入力されると、その走行指令信号に対応した左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの目標直進走行速度を設定し、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度がともにその目標直進走行速度に追従するように左右の走行モータ５１，５２に供給される電力を制御して左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御する。

走行制御部６０ｂは、旋回量操作ダイヤル４８から旋回量指令信号（中立位置を基準と
した捻り操作方向および操作量に対応した信号）が入力されると、その旋回量指令信号に対応した左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂのそれぞれの目標旋回走行速度を設定し、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度がそれぞれの目標旋回走行速度に追従するように左右の走行モータ５１，５２に供給される電力を制御して左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御する。具体的には、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度を、走行操作レバー４７により設定された目標直進走行速度から旋回量操作ダイヤル４８から入力された旋回量指令信号に対応して予め定められた同一速度分だけ減速させるとともに、旋回方向において内側となるクローラ走行装置の走行速度をさらに減速させて、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂが旋回量指令信号に対応した旋回走行を行うように左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御する。

図４は、走行操作レバー４７を中立位置から前方へ傾倒操作して、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの直進走行速度係数が１００％（最大）の場合に、旋回量操作ダイヤル４８を捻り操作したときの左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行制御について示すグラフである。左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの速度係数は、傾斜角度検出器８１により検出された走行体１０の傾斜角度によって決まる値である。図４に示す直進走行速度係数が１００％の場合とは、高所作業車１において設定されている最大下り傾斜地（定格下り傾斜角度）を走行する場合である。

図４において、旋回量操作ダイヤル４８の捻り操作量が０度のとき（中立位置のとき）には、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度がともに、走行操作レバー４７の操作量により設定された目標走行速度Ｖ×１００％に追従するように左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御して、走行体１０を前進走行させる。そして、走行体１０（左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂ）が走行速度Ｖ×１００％で直進走行しているときに、例えば、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に３０度捻り操作すると、旋回方向において外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度を△Ｖ_１（＝Ｖ×５０％）だけ減速させ、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂの走行速度を△Ｖ_１＋△Ｖ_２（＝Ｖ×８０％）だけ減速させる。

言い換えると、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が走行速度Ｖ×１００％－△Ｖ_１（＝Ｖ×５０％）に追従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御するとともに、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂの走行速度が走行速度Ｖ×１００％－（△Ｖ_１＋△Ｖ_２）（＝Ｖ×２０％）に追従するように右側走行モータ５２の回転速度を制御して、走行体１０を旋回量操作ダイヤル４８の捻り操作量３０度に対応した右方へ旋回走行（スラローム旋回走行）させる。すなわち、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの両方を△Ｖ_１だけ減速させて旋回安定性の向上を図り、この減速させた速度において旋回量操作ダイヤル４８の操作量に対応した旋回を行うように内側となる右側クローラ走行装置１２ｂをさらに△Ｖ_２だけ減速させる。

走行体１０（左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂ）が走行速度Ｖ×１００％で直進走行しているときに、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に４５度捻り操作すると、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が走行速度Ｖ×１００％－△Ｖ_３（△Ｖ_３＞△Ｖ_１）に追従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御するとともに、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂが逆方向に目標走行速度ｖ_３で走行するように右側走行モータ５２を制御して、走行体１０を右方へスピン旋回走行させる。

走行体１０（左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂ）が走行速度Ｖ×１００％で直進走行しているときに、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に５５度以上捻り操作すると、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が走行速度Ｖ×１００％－△Ｖ_４（△Ｖ_４＞△Ｖ_３）に追従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御するとと
もに、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂが逆方向に走行速度Ｖ×１００％－△Ｖ_４で走行するように右側走行モータ５２を制御して、走行体１０を右方へスピン旋回走行（走行体１０の中心を旋回中心とした旋回走行）させる。

上記のように、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に４５度捻り操作すると、走行体１０を右方へスピン旋回走行させる制御を行うようになっているが、走行制御部６０ｂでは、４０度から４５度未満までの範囲内（４０度≦捻り操作角度θ＜４５度）の捻り操作においてはピボット旋回走行（右側クローラ走行装置１２ｂの中心を旋回中心とした旋回走行）させるようになっている。図４の要部を拡大した図５に示すように、走行体１０（左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂ）が走行速度Ｖ×１００％で直進走行しているときに、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に４０度から４５度未満までの範囲（図５に示す領域Ａ）内の捻り操作を行うと、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が走行速度Ｖ×１００％－△Ｖ_３に追従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御するとともに、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂが停止するように右側ブレーキ装置５７および右側走行モータ５２を制御して、走行体１０を右方へピボット旋回走行させる。このとき、旋回量操作ダイヤル４８の捻り操作角度を４０度から４５度未満の範囲内で変化させても、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が一定の走行速度Ｖ×１００％－△Ｖ_３に追従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御して、走行体１０を右方へ一定速度でピボット旋回走行させるようになっている。

このように、走行制御部６０ｂによれば、スラローム旋回走行において内側となる右側クローラ走行装置１２ｂへの出力指令が小さい領域においては、スラローム旋回走行ではなくピボット旋回走行を行うようになっている。そのため、従来のように内側となる右側クローラ走行装置１２ｂがトルクを確保することができずに外側となる左側クローラ走行装置１２ａに負けて車両が直進走行するような不具合を防ぐことができる。従って、運転者（操作者）に違和感のない操作感を提供することができ、旋回走行時における車両の走行操作性を向上させることができる。また、ピボット旋回走行を行う領域（図５に示す領域Ａ）においては、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度を一定速度に保ってピボット旋回走行を行うようになっている。そのため、ピボット旋回走行中に速度が遅くなり、運転者に違和感を与えるような不具合を防ぐことができる。

図４では、旋回量操作ダイヤル４８を４０度から４５度未満の範囲内で操作したときに、ピボット旋回走行を行うようになっているが、このピボット旋回走行を行う領域Ａ（範囲）は、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの速度係数に、走行操作レバー４７の操作量により設定される目標走行速度をかけた、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度によって変化するようになっている。上記速度係数は、上述したように、傾斜角度検出器８１により検出された走行体１０の傾斜角度によって決まる値である。そのため、言い換えると、ピボット旋回走行を行う領域Ａは、走行体１０の傾斜角度および走行操作レバー４７の操作量によって変化するようになっている。

図６は、走行操作レバー４７を中立位置から前方へ傾倒操作して、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの直進走行速度係数が５０％の場合に、旋回量操作ダイヤル４８を捻り操作したときの左右のクローラ走行装置１２ａ、２ｂの走行制御について示すグラフである。走行体１０（左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂ）が走行速度Ｖ×５０％で直進走行しているときに、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に３５度から４５度未満の範囲（図６に示す領域Ａ′（Ａ′＞Ａ））内で捻り操作を行うと、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が走行速度Ｖ×５０％－△Ｖ_６に追従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御するとともに、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂが停止するように右側ブレーキ装置５７および右側走行モータ５２を制御して、走行体１０を右方へピボット旋回走行させる。このとき、旋回量操作ダイヤル４８の捻り操作角度
を３５度から４５度未満の範囲内で変化させても、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が一定の走行速度Ｖ×５０％－△Ｖ_６に追従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御して、走行体１０を右方へ一定速度でピボット旋回走行させるようになっている。

なお、ピボット旋回走行を行う領域は、上述したように、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの速度係数、すなわち傾斜角度検出器８１により検出された走行体１０の傾斜角度によって変更するようになっているが、その他に、内側のクローラ走行装置のトルクに対する影響、例えば、モータ温度の上昇や、バッテリ電圧の低下等によって変更するように構成してもよい。

上記のように、スラローム旋回走行、ピボット旋回走行およびスピン旋回走行しているときにおいて、外側となる左側クローラ走行装置１２ａにより内側となる右側クローラ走行装置１２ｂが駆動されるときがあり（例えば、緩やかなスラローム旋回走行においてこの現象が生じる場合がある）、このときの駆動力を用いて右側走行モータ５２により回生発電を行い、その発電電力を右側走行用インバータ５４を介してバッテリ９０に充電させるようになっている。

なお、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から左方に捻り操作したときの制御は、旋回方向における内側および外側となるクローラ走行装置１２ａ，１２ｂが逆になるだけで上述の走行制御と同様である。図４および図６では、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの直進走行速度係数が１００％と５０％の旋回量操作ダイヤル４８の操作量に対する走行制御テーブル（グラフ）を示しているが、走行制御部６０ｂには、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの直進走行速度係数（走行体１０の傾斜角度）ごとに、旋回量操作ダイヤル４８の操作量に対する走行制御テーブルが記憶されている。他の速度係数の場合でも、それぞれの減速速度が異なるだけで上述の走行制御と同様である。

次に、本発明に係る作業用車両の他の実施形態について説明する。後述する第２および第３実施形態では、上記実施形態において説明した高所作業車１と同様の構成を有して構築されており、コントローラ６０における走行制御の制御形態が異なるものである。

第２実施形態に係る走行制御部１６０ｂは、上記走行制御部６０ｂと同様に、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度を、走行操作レバー４７により設定された目標直進走行速度（正確には、上述したように、走行体１０の傾斜角度によって決まる速度係数をかけた値）から旋回量操作ダイヤル４８から入力された旋回量指令信号に対応して予め定められた同一速度分だけ減速させるとともに、旋回方向において内側となるクローラ走行装置の走行速度をさらに減速させて、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂが旋回量指令信号に対応した旋回走行を行うように左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御する。

図７は、走行操作レバー４７を中立位置から前方へ傾倒操作して、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの直進走行速度係数が１００％（最大）の場合に、旋回量操作ダイヤル４８を捻り操作したときの左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行制御について示すグラフである。旋回量操作ダイヤル４８の捻り操作量が０度のとき（中立位置のとき）、４０度未満のとき、および５５度以上のときについては、上記走行制御部６０ｂと同様の走行制御を行う。走行体１０（左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂ）が走行速度Ｖ×１００％で直進走行しているときに、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に４０度捻り操作すると、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が走行速度Ｖ×１００％－△Ｖ_３（△Ｖ_３＞△Ｖ_１）に追従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御するとともに、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂが逆方向に目標走行速度ｖ
_３で走行するように右側走行モータ５２を制御して、走行体１０を右方へスピン旋回走行させる。

また、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に４５度捻り操作すると、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が走行速度Ｖ×１００％－△Ｖ_７（△Ｖ_３＜△Ｖ_７＜△Ｖ_４）に追従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御するとともに、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂが逆方向に目標走行速度ｖ_７（ｖ_７＞ｖ_３）で走行するように右側走行モータ５２を制御して、走行体１０を右方へスピン旋回走行させる。このように、走行制御部１６０ｂでは、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に４０度以上捻り操作すると、走行体１０を右方へスピン旋回走行させる制御を行うようになっている。なお、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から左方に捻り操作したときの制御は、旋回方向における内側および外側となるクローラ走行装置１２ａ，１２ｂが逆になるだけで上述の走行制御と同様である。

上記のように、走行制御部１６０ｂによれば、スラローム旋回走行において内側となる右側クローラ走行装置１２ｂへの出力指令が小さい領域になると、スラローム旋回走行およびピボット旋回走行ではなく、スピン旋回走行を行うようになっている。そのため、従来のように内側となる右側クローラ走行装置１２ｂがトルクを確保することができずに外側となる左側クローラ走行装置１２ａに負けて車両が直進走行するような不具合を防ぐことができる。従って、運転者（操作者）に違和感のない操作感を提供することができ、旋回走行時における車両の走行操作性を向上させることができる。

なお、スラローム旋回走行からスピン旋回走行に移行するタイミング（本実施形態では、旋回量操作ダイヤル４８を４０度捻り操作したとき）は、上記実施形態と同様に、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度、すなわち走行体１０の傾斜角度（左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの速度係数）および走行操作レバー４７の操作量によって変化するようになっている。さらに、内側のクローラ走行装置のトルクに対する影響、例えば、モータ温度の上昇や、バッテリ電圧の低下等によって変更するように構成してもよい。

第３実施形態に係る走行制御部２６０ｂは、上記走行制御部６０ｂと同様に、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行速度を、走行操作レバー４７により設定された目標直進走行速度（正確には、上述したように、走行体１０の傾斜角度によって決まる速度係数をかけた値）から旋回量操作ダイヤル４８から入力された旋回量指令信号に対応して予め定められた同一速度分だけ減速させるとともに、旋回方向において内側となるクローラ走行装置の走行速度をさらに減速させて、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂが旋回量指令信号に対応した旋回走行を行うように左右の走行モータ５１，５２の回転速度を制御する。

図８は、走行操作レバー４７を中立位置から前方へ傾倒操作して、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの直進走行速度係数が１００％（最大）の場合に、旋回量操作ダイヤル４８を捻り操作したときの左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂの走行制御について示すグラフである。旋回量操作ダイヤル４８の捻り操作量が０度（中立位置）から４５度のとき、および５０度を超えるときについては、上記走行制御部６０ｂと同様の走行制御を行う。走行体１０（左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂ）が走行速度Ｖ×１００％で直進走行しているときに、旋回量操作ダイヤル４８を中立位置から右方に４０度から５０度の範囲内で捻り操作すると、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が走行速度Ｖ×１００％－△Ｖ_３に追従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御するとともに、内側となる右側クローラ走行装置１２ｂが停止するように右側ブレーキ装置５７および右側走行モータ５２を制御して、走行体１０を右方へピボット旋回走行させる。
このとき、旋回量操作ダイヤル４８の捻り操作角度を４０度から５０度の範囲内で変化させても、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度が一定の走行速度Ｖ×１００％－△Ｖ_３に追従するように左側走行モータ５１の回転速度を制御して、走行体１０を右方へ一定速度でピボット旋回走行させるようになっている。

上記のように、走行制御部２６０ｂによれば、スラローム旋回走行およびスピン旋回走行において内側となる右側クローラ走行装置１２ｂへの出力指令が小さい領域になると、スラローム旋回走行およびスピン旋回走行ではなく、ピボット旋回走行を行うようになっている。そのため、従来のように内側となる右側クローラ走行装置１２ｂがトルクを確保することができずに外側となる左側クローラ走行装置１２ａに負けて車両が直進走行するような不具合を防ぐことができる。従って、運転者（操作者）に違和感のない操作感を提供することができ、旋回走行時における車両の走行操作性を向上させることができる。また、ピボット旋回走行を行う領域においては、外側となる左側クローラ走行装置１２ａの走行速度を一定速度に保ってピボット旋回走行を行うようになっている。そのため、ピボット旋回走行中に速度が遅くなり、運転者に違和感を与えるような不具合を防ぐことができる。

これまで本発明に係る実施形態を説明してきたが、本発明の範囲は上述の実施形態に示したものに限定されない。例えば、上述の実施形態においては、左右のクローラ走行装置１２ａ，１２ｂがそれぞれ電動モータ（走行モータ５１，５２）により駆動される構成について説明したが、左右のクローラ走行装置をそれぞれ油圧モータにより駆動する構成としてもよい。油圧モータにより構成される場合には、例えば、図２において、走行用インバータ５３，５４をそれぞれ走行用比例電磁弁に変更し、この走行用比例電磁弁のスプール移動量（開口量）をそれぞれ制御することにより各油圧モータの回転数を制御するように構成される。

また、上述の実施形態においては、走行操作装置として走行操作レバー４７と旋回量操作ダイヤル４８を備える構成について説明したが、走行操作装置は、走行速度を設定するアクセルペダルと旋回方向および旋回量を設定するハンドルとを備える走行操作装置や、一本の走行操作レバーにより前進、後進、走行速度、旋回方向および旋回量を設定可能なジョイスティック型の走行操作装置であってもよい。また、上述の実施形態においては、走行体１０上にマスト２０および作業台３０を備える高所作業車について説明したが、走行体上にブーム式やシザースリンク式の高所作業装置を備える高所作業車や、走行体上にクレーン装置等を備える走行車両においても本発明を適用することができる。

１高所作業車（走行車両）
１０走行体
１１走行体フレーム（車体）
１２ａ左側クローラ走行装置
１２ｂ右側クローラ走行装置
４０操作ボックス
４７走行操作レバー（走行操作装置）
４８旋回量操作ダイヤル（旋回操作装置）
６０コントローラ
６０ｂ，１６０ｂ，２６０ｂ走行制御部（走行制御装置）

Claims

車体の左右に設けられた左側および右側クローラ走行装置と、
操作方向および操作量に応じて走行方向および目標走行速度を示す走行指令信号を出力する走行操作装置と、
操作方向および操作量に応じて旋回方向および目標旋回量を示す旋回量指令信号を出力する旋回操作装置と、
前記走行操作装置から出力される走行指令信号および前記旋回操作装置から出力される旋回量指令信号に基づき、前記左側および右側クローラ走行装置の駆動を制御する走行制御装置とを備え、
前記走行制御装置は、
前記走行操作装置から出力される走行指令信号を受けてこの走行指令信号に基づく走行方向および目標走行速度で前記左側および右側クローラ走行装置を駆動させる制御を行っている状態で、前記旋回操作装置が操作されてこの操作に対応する旋回量指令信号を受けたときに、
前記左側および右側クローラ走行装置のうち、前記旋回量指令信号に基づく旋回方向において内側となるクローラ走行装置について、前記旋回量指令信号に基づく目標旋回量が増加するのに応じて前記目標走行速度よりも速度を低下させた目標内側旋回走行速度を設定し、当該目標内側旋回走行速度となるように前記内側となるクローラ走行装置を駆動する制御を行うように構成され、
前記旋回操作装置の操作量が大きくなるのに応じて前記目標内側旋回走行速度を低下させるとともに、前記旋回操作装置の操作量が、前記内側となるクローラ走行装置が停止状態となるピボット走行となる目標旋回量にする第１操作量となったときに、前記内側となるクローラ走行装置が停止するように設定し、
前記旋回操作装置の操作量が、前記第１操作量を含む所定範囲内においては、前記内側となるクローラ走行装置が停止保持されるように前記目標内側旋回走行速度を設定することを特徴とする走行車両。
前記走行制御装置は、
前記左側および右側クローラ走行装置のうち、前記旋回量指令信号に基づく旋回方向において外側となるクローラ走行装置について、前記旋回量指令信号に基づく目標旋回量が増加するのに応じて前記目標走行速度を低下させて前記目標内側旋回走行速度より大きな目標外側旋回走行速度を設定し、前記目標外側旋回走行速度となるように前記外側となるクローラ走行装置を駆動する制御を行うように構成され、
前記旋回操作装置の操作量が前記第１操作量を含む前記所定範囲内においては、前記外側となるクローラ走行装置が一定の速度に保持されるように前記目標外側旋回走行速度を設定することを特徴とする請求項１に記載の走行車両。
前記車体の傾斜角度を検出する傾斜角度検出器を備え、
前記走行制御装置は、前記傾斜角度検出器により検出された前記車体の傾斜角度および前記旋回操作装置の操作量に応じて、前記所定範囲を変更させることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の走行車両。
前記旋回操作装置の操作量が前記第１操作量を含む前記所定範囲内であるときに、旋回方向において内側となる前記クローラ走行装置を強制的に停止保持する停止保持装置を備えることを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の走行車両。
車体の左右に設けられた左側および右側クローラ走行装置と、
操作方向および操作量に応じて走行方向および目標走行速度を示す走行指令信号を出力する走行操作装置と、
操作方向および操作量に応じて旋回方向および目標旋回量を示す旋回量指令信号を出力する旋回操作装置と、
前記走行操作装置から出力される走行指令信号および前記旋回操作装置から出力される旋回量指令信号に基づき、前記左側および右側クローラ走行装置の駆動を制御する走行制御装置とを備え、
前記走行制御装置は、
前記走行操作装置から出力される走行指令信号を受けてこの走行指令信号に基づく走行方向および目標走行速度で前記左側および右側クローラ走行装置を駆動させる制御を行っている状態で、前記旋回操作装置が操作されてこの操作に対応する旋回量指令信号を受けたときに、
前記左側および右側クローラ走行装置のうち、前記旋回量指令信号に基づく旋回方向において内側となるクローラ走行装置について、前記旋回量指令信号に基づく目標旋回量が増加するのに応じて前記目標走行速度よりも速度を低下させた目標内側旋回走行速度を設定し、当該目標内側旋回走行速度となるように前記内側となるクローラ走行装置を駆動する制御を行うように構成され、
前記旋回操作装置の操作量が大きくなるのに応じて前記目標内側旋回走行速度を低下させるとともに、前記旋回操作装置の操作量が所定の第１操作量となるまでは前記目標内側旋回走行速度を低下させるように設定し、
前記旋回操作装置の操作量が、前記第１操作量を越えたときから前記内側となるクローラ走行装置を逆方向に駆動させるように前記目標内側旋回走行速度を変更設定することを特徴とする走行車両。
前記左側クローラ走行装置を駆動する左側電気モータおよび前記右側クローラ走行装置を駆動する右側電気モータを備え、
前記走行制御装置は、前記走行操作装置から出力される走行指令信号および前記旋回操作装置から出力される旋回量指令信号に基づき、前記左側および右側電気モータの駆動を制御して前記左側および右側クローラ走行装置の駆動を制御することを特徴とする請求項１～５のいずれかに記載の走行車両。